Berechnung der Prognoseunsicherheit nach DIN 4109

Gemäß Anhang I der europäischen Bauproduktenrichtlinie gehört zu den sechs wesentlichen Anforderungen, die ein Bauwerk erfüllen muss, auch der Schallschutz. Üblicherweise wird hierzu ein rechnerischer Nachweis geführt, bei dem die Gebäudeeigenschaften aus den Eigenschaften der verwendeten Bauprodukte prognostiziert werden. Dazu wurde ein europäisch harmonisiertes Berechnungsverfahren entwickelt, das nach Überarbeitung und Einführung der deutschen Schallschutz-Norm DIN 4109 auch in Deutschland Anwendung finden wird. Neben dem Prognosewert selbst spielt jedoch auch seine Unsicherheit eine wesentliche Rolle bei der Planung von Gebäuden. Ist sie bekannt, kann der Planer durch Berücksichtigung eines geeigneten Toleranzbereichs eine statistische Sicherheit wählen, mit der ein Anforderungswert oder ein zivilrechtlich vereinbarter Wert erfüllt wird. Bei der aktuellen Überarbeitung der DIN 4109 wird nun erstmals eine transparente Berücksichtigung der Unsicherheiten in der Bauakustik angestrebt. Dies umfasst die komplette Kette von der messtechnischen Charakterisierung der Bauprodukte im Prüfstand über die Produktstreuung bis hin zur Prognose und deren messtechnische Überprüfung im ausgeführten Gebäude. Erst damit wird klar, welcher Akteur welche Unsicherheiten beiträgt und wie sich diese im ausgeführten Gebäude widerspiegeln. Nach umfangreichen Vorarbeiten zu den einzelnen Unsicherheitsbeiträgen war nun noch offen, wie sich die einzelnen Unsicherheiten auf das Prognoseergebnis auswirken. Dies ist Gegenstand des hier vorgestellten Projekts. Ausgangspunkt für die Untersuchungen war die Zusammenstellung der für die Prognose verwendeten Gleichungen. Darauf aufbauend wurde nach dem "Guide to the expression of uncertainty in measurement" (GUM) die Unsicherheit des Prognoseergebnisses berechnet. Anschließend erfolgte die Umsetzung in ein Tabellenkalkulationsprogramm. Das entstandene Rechenblatt wurde sowohl für den Massiv- als auch für den Leichtbau anhand vorliegender Beispiele überprüft. Hierbei ergaben sich Unsicherheiten zwischen 1,5 und 2,5 dB für das bewertete Bauschalldämm-Maß. Die auftretenden Unterschiede zwischen Mess- und Prognoseergebnissen lassen sich durch diese Unsicherheiten sehr gut erklären. Zusätzlich wurde das Rechenblatt durch Parametervariationen und Plausibilitätstests abgesichert. Das Rechenblatt wurde so umfassend kommentiert und dokumentiert, dass es auf den Internet-Seiten der PTB der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden konnte (www.ptb.de/en12354). Damit kann eine breite Anwenderschicht Erfahrungen mit den Unsicherheiten bauakustischer Prognosen aufbauen, die dann wiederum für die Überarbeitung der DIN 4109 nutzbar gemacht werden können.